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2016年浙江宁波大学工程热力学考研真题.doc

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2016 年浙江宁波大学工程热力学考研真题 一、 单项选择题: 本大题共 21 小题,每小题 2 分,共 42 分。在每小题列出的四个选项中只有一 个是符合题目要求的。 ( ) 1. 系统与外界发生能量传递时,功和热量是 A 过程量; B 强度量; C 广延量; D 状态参数。 ( ) 2. 刚性容器用隔板分割成两部分,一侧储有某种气体 1kg,压力为 1p,另一侧为真空。 抽去隔板,气体扩散到整个容器内,平衡后压力为 2 p ,过程中 ( ) 3. 热力学第一定律可用于 A 开口系统、理想气体、稳定流动; B 闭口系统、实际气体、任意流动; C 任意系统、任意工质、任意过程; D 任意系统、任意工质、可逆过程。 ( ) 4. 只适用于 A 闭口系统、可逆过程; B 开口系统、可逆过程; C 闭口系统、任意过程; D 开口系统、任意过程。 ( ) 5. 闭口系经历不可逆变化过程,系统对外作功 20kJ,与外界换热-20kJ,则系统热力 学能: A 增加; B 减少; C 不变; D 不能确定。 ( ) 6. 在密闭门窗的房间内,启动一台打开的冰箱,经一段时间运行,则室温将 A 降低; B 升高; C 不变; D 不能确定。 ( ) 7. 过程的技术功可用图中面积 _______表示。 A 1-2-3-4-1; B 1-2-5-6-1; C 1-2-5-o-4-1; D 1-6-o-4-1+2-5-o-3-2。 ( ) 8. 图示充气系统,取系统如图中虚线所示,其能量方程为
( ) 9. 下列哪一种气体可作为作理想气体 A 湿空气中水蒸气; B 进入汽轮机的过热水蒸气; C 锅炉产出的干饱和蒸汽; D 冷凝器中的湿饱和蒸汽。 ( ) 10. 气体的比热容 A 是常数; B 随气体种类不同而异,但对某种理想气体而言,比热容为常数; C 随气体种类不同而异,但对某种理想气体某种过程而言,比热容为常数; D 随气体种类不同而异,对某种理想气体某种过程,如定压过程,是温度的函数。 ( ) 11. 适用于 A 理想气体、可逆过程; B 任意气体、可逆过程; C 理想气体、任意过程; D 任意气体、任意过程。 ( ) 12. 过程的热量 Q  H A 只适用于定比热容、理想气体、定压过程; B 只适用于理想气体、定压过程; C 适用于所有气体的定压过程; D 只适用于所有定比热容的气体定压过程。 ( ) 13. 若工质的温度高于其压力下的饱和温度,则工质为 状态。 A 过热蒸气; B 过冷液; C 饱和; D 湿蒸气。 ( ) 14. 常数 ,当 n ,其热力过程是 A 定容过程; B 定压过程; C 定温过程; D 绝热过程。 ( ) 15. 某理想气体自状态 1 经历一个可逆多变过程到达状态 2,其温度下降、熵增大, 则气体 A 压力升高、比体积增大,对外作正功; B 压力降低、比体积增大,对外作正功;
C 压力升高、比体积减小,对外作负功; D 压力降低、比体积减小,对外作负功。 ( ) 16. 外界加给系统的热量全部用来增加系统的热力学能的过程是 A 定温过程; B 定压过程; C 定容过程; D 绝热过程。 ( ) 17. 理想气体可逆绝热过程的 A 膨胀功等于技术功; B 膨胀功大于技术功; C 技术功是膨胀功的 倍; D 无法确定。 ( ) 18. 在相同温度的高温热源 和相同温度的低温热源 之间工作的两个卡诺循环分别 以水蒸气和空气为工质,若它们的热效率分别以 和 表示,则 ( ) 19. 闭口系工质经历可逆变化过程,系统对外作功 20kJ,与外界换热-20kJ,则系统 熵变 A 增加; B 减少; C 不变; D 不能确定。 ( ) 20. 循环热机中工质经历不可逆过程,则循环中工质换热量与热源温度之比 kJ/K 0.1; C 0; B 0; C 0; D 都不对。 0.1; D 不能确定。 A ( ) 21. 闭口系工质经历不可逆过程,对外作功 120kJ,与温度为 1300K 的外界换热 130kJ, 则系统熵变S A 0.1; B 二、 简答题: 本大题共 6 小题,每小题 8 分,共 48 分。 1、热力学第一、第二定律分别是什么? 2、写出卡诺循环热效率表达式,在 p-v 和 T-s 图上画出卡诺循环示意图,并注明各个热 力过程名称。 3、若工质从同一初态出发,分别经历可逆绝热过程与不可逆绝热过程膨胀到相同的终压力, 两过程终态的熵哪个大? 4、说明下述说法是否正确: 1)气体膨胀时一定对外做功。 2)气体边被压缩边吸入热量是不可能的。 5、一绝热刚体容器,用隔板分成两个部分,左边贮有高压气体,右边为真空。抽去隔板时, 气体立即充满整个容器。问工质内能、温度将如何变化?工质为理想气体。 6、下述说法是否正确,为什么? 1)熵增大的过程为不可逆过程; 2)不可逆过程S 无法计算。 三、计算题: 本大题共 4 小题,共 60 分。 (1)定量工质,经历了由下表所列的 4 个过程组成的循环,请填充下表中空缺的数据。(10 分)
(2)某可逆热机工作在温度为 180°C 的高温热源和温度为 20°C 的低温热源之间,试求: (12 分) 1)热机的热效率为多少; 2)当热机输出的功为 3.5 kJ 时,从高温热源吸收的热量及向低温热源放出热量各为多少? 3)如将该热机逆向作为热泵运行在两热源之间,热泵的供热系数为多少?当工质从 温度为 20 °C 的低温热源吸收 5.5 kJ/s 的热量时,要求输入的功率为多少? (3)10kg 的 Ar 气体经历了一热力学能不变的过程,初态为 p1=1.2MPa、T1=500K,膨胀 终了的体积 V2=2V1。Ar 气体可作为理想气体,设比热容为定值,Rg=0.208 kJ/(kg.K),试 求终温、终压及总熵变。(18 分) (4)如图所示。试求 1mol 理想气体工质在[A]、[B]、[C]以及[B+C]过程的u 、h 、s 、 q 、w。设 cp 与 cv 均为定值,过程可逆。(20 分)
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